L'internet des objets (IdO) se développe rapidement et joue un rôle de plus en plus important dans la vie des gens. Avec la croissance des applications de l'internet des objets, il y aura de plus en plus de technologies et de dispositifs divers, et ils s'appuieront de plus en plus sur la technologie de communication sans fil.
L'Internet des objets commence par la connectivité réseau, mais comme l'IdO est un domaine si vaste et si diversifié, vous ne trouverez certainement pas de solution de communication universelle. Dans cet article, nous examinons six technologies sans fil de pointe pour l'IdO.
1. Cellulaire mobile (2G/3G/4G/5G)
Les réseaux mobiles cellulaires sont profondément ancrés dans le marché des consommateurs, fournissant des communications fiables à large bande et prenant en charge une variété d'applications d'appels vocaux et de vidéo en continu. L'inconvénient est qu'ils s'accompagnent de coûts d'exploitation et de besoins en énergie très élevés.
Si les réseaux mobiles cellulaires ne conviennent pas à la plupart des applications IoT de capteurs alimentés par batterie, ils sont bien adaptés à des cas d'utilisation spécifiques, tels que les voitures connectées ou la gestion de flotte dans le domaine du transport et de la logistique. En outre, des services tels que l'infotainment embarqué, le routage du trafic, les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS), la télématique et le suivi des flottes peuvent tous s'appuyer sur des réseaux cellulaires omniprésents à large bande passante.
La 5G, la prochaine génération de réseaux mobiles à haut débit et à latence ultra-faible, sera l'avenir des voitures autonomes et de la réalité augmentée (RV). La 5G devrait également permettre la vidéosurveillance en temps réel pour la sécurité publique, la transmission mobile en temps réel d'ensembles de données médicales pour la santé connectée, et certaines applications d'automatisation industrielle sensibles au facteur temps.
2. Réseau étendu à faible consommation d'énergie (LPWAN)
Les réseaux étendus à faible consommation d'énergie constituent un nouveau phénomène dans l'internet des objets. Cette famille de technologies est conçue pour prendre en charge les applications IoT à grande échelle dans l'industrie, le commerce et les campus en utilisant de petites batteries peu coûteuses pour fournir des services de communication à distance pendant des années.
Le LPWAN peut connecter pratiquement tous les types de capteurs IoT, facilitant ainsi de nombreuses applications allant de la télésurveillance, des compteurs intelligents et de la sécurité des travailleurs au contrôle des bâtiments et à la gestion des installations. Toutefois, le LPWAN ne peut envoyer que de petites quantités de données à faible débit, ce qui le rend plus adapté aux cas d'utilisation qui ne nécessitent pas une grande largeur de bande et qui ne sont pas sensibles au facteur temps.
En outre, une fois encore, tous les LPWAN ne sont pas créés égaux. Aujourd'hui, il existe des technologies LPWAN sous licence (NB-IoT, LTE-M) et des technologies LPWAN sans licence (telles que MIOTY, LoRa , Sigfox, etc.) Ces technologies varient en fonction du degré de prise en compte des facteurs clés du réseau. Par exemple, la consommation d'énergie est un problème majeur pour les réseaux LPWAN cellulaires sous licence, tandis que la qualité de service et l'évolutivité sont des considérations à prendre en compte lors de l'adoption de technologies sans licence. En outre, la normalisation est un autre facteur important à prendre en compte si l'on veut garantir la fiabilité, la sécurité et l'interopérabilité à long terme.
3. Wi-Fi et Wi-Fi HaLow
Étant donné que le Wi-Fi est largement utilisé dans les entreprises et les environnements domestiques, il n'est pas vraiment nécessaire de l'expliquer (IEEE 802.11a/b/g/n). Toutefois, dans le monde de l'IdO, le rôle du Wi-Fi n'est pas si important.
À l'exception de quelques applications telles que la signalisation numérique et les caméras de surveillance intérieures, le Wi-Fi n'est pas une solution viable pour connecter les dispositifs finaux de l'IdO, car il présente des limites importantes en termes de couverture, d'évolutivité et de consommation d'énergie. En revanche, cette technologie peut servir de réseau dorsal qui transmet les données agrégées d'un hub IoT central vers le nuage, en particulier dans les maisons intelligentes. De graves problèmes de sécurité entravent souvent son adoption dans les cas d'utilisation industrielle et commerciale.
Wi-Fi HaLow (IEEE 802.11ah) - un nouveau dérivé moins connu du Wi-Fi - apporte des améliorations significatives en termes de portée et d'efficacité énergétique afin de répondre à un plus grand nombre de cas d'utilisation de l'IdO. Malgré cela, cette technologie a reçu peu d'attention et de soutien de la part de l'industrie jusqu'à présent, en partie à cause de son faible profil de sécurité. HaLow fonctionne également sur la bande des 900 MHz, qui n'est disponible qu'aux États-Unis, ce qui en fait une solution loin d'être mondiale.
4. Bluetooth et BLE
Bluetooth appartient à la catégorie des réseaux sans fil personnels et est une technologie de communication à courte portée bien positionnée sur le marché grand public. Le nouveau Bluetooth Low Energy optimise encore les applications IoT grand public grâce à ses caractéristiques de faible consommation d'énergie.
Les appareils compatibles BLE sont principalement utilisés avec des appareils électroniques (généralement des smartphones) qui servent de concentrateurs pour la transmission de données vers le nuage. Aujourd'hui, le BLE est largement intégré dans les dispositifs médicaux et de fitness (tels que les montres intelligentes, les glucomètres, les oxymètres de pouls, etc.) ainsi que dans les dispositifs domestiques intelligents (tels que les serrures de porte), grâce auxquels les données peuvent être facilement transmises aux smartphones et visualisées sur un smartphone. Dans les environnements de vente au détail, le BLE peut être associé à la technologie des balises pour améliorer les services à la clientèle, tels que la navigation en magasin, les promotions personnalisées et la fourniture de contenu.
5. Zigbee et autres protocoles de maillage
Zigbee est une technologie sans fil à courte portée et à faible consommation d'énergie (IEEE 802.15.4) généralement déployée dans une topologie maillée pour étendre la couverture en relayant les données des capteurs entre plusieurs nœuds de capteurs. Par rapport aux réseaux étendus de faible puissance, Zigbee fournit des débits de données plus élevés, mais réduit en même temps l'efficacité énergétique en raison de la configuration maillée.
En raison de leur faible distance physique (<100m), Zigbee and similar mesh protocols (e.g. Z-Wave, Thread, etc.) are best suited for mid-range IoT applications where nodes are evenly distributed and in close proximity. In general, Zigbee is a perfect complement to WI-FI for various home automation applications such as smart lighting, HVAC control, security and energy management. Before the advent of low-power wide area networks, mesh networks were also implemented in industrial environments to support a variety of remote monitoring solutions. However, they are far from ideal for many geographically dispersed industrial facilities, and their theoretical scalability is often limited by increasingly complex network setup and management.
6. RFID Identification par radiofréquence (RFID)
Les ondes radio sont utilisées pour transmettre de petites quantités de données d'une étiquette RFID à un lecteur sur une courte distance. À ce jour, cette technologie a entraîné une révolution majeure dans le commerce de détail et la logistique. En attachant des étiquettes RFID à divers produits et équipements, les entreprises peuvent suivre leurs stocks et leurs actifs en temps réel, ce qui permet de mieux planifier les stocks et la production et d'optimiser la gestion de la chaîne d'approvisionnement. Alors que les applications IdO continuent de se développer, la RFID continue de consolider sa place dans le commerce de détail, en permettant des applications IdO telles que les étagères intelligentes, les caisses automatiques et les miroirs intelligents.
En résumé, chaque domaine vertical et application de l'IdO a ses propres exigences en matière de réseau, qui sont adaptées aux différentes exigences de l'application. Lors du choix de la technologie IoT, il faut tenir compte non seulement de la distance, mais aussi de facteurs tels que la bande de fréquence, la consommation d'énergie, le débit de données, la sécurité et le déploiement du réseau.
